Relatório de Granulometria

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CURSO TÉCNICO EM EDIFICAÇÕES 
Mecânica dos Solos
Ana Paula dos Santos Ferreira
Felipe Dotto
Gabriel Herculano
Milena Baranoski
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
Granulometria
FOZ DO IGUAÇU
2018
Ana Paula dos Santos Ferreira
Felipe Dotto
Gabriel Herculano
Milena Baranoski
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
Granulometria
Relatório de aula prática, apresentado à disciplina Mecânica dos Solos, do curso Técnico em Edificações do Instituto Federal do Paraná Campus Foz do Iguaçu, referente ao conceito do 2° bimestre, sob a orientação da Professora Dra. Márcia Helena Beck.
FOZ DO IGUAÇU
2018
SUMÁRIO
	
1. INTRODUÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO
Segundo Almeida, G.C. (2005) solos são Materiais provenientes da decomposição das rochas ou sedimentação não consolidada de seus grãos, sem ou com matéria orgânica. São identificados pela textura, granulometria, plasticidade, consistência, compacidade, estrutura, forma dos grãos, cor, cheiro, friabilidade, presença de outros materiais.
A análise granulométrica de um solo consiste na determinação do tamanho das partículas que o constituem e na sua distribuição em determinados intervalos. A finalidade do ensaio é obter a curva granulométrica que é visada para caracterização geotécnica do solo. A curva granulométrica do solo permite classifica-lo em solo bem graduado, quando a graduação é contínua, solo de graduação uniforme, quando a graduação mínima e solo de graduação aberta, quando a graduação é defectiva (PAULA, R. 2000).
Apenas nos solos grossos a distribuição granulométrica dita o comportamento. Apesar disto, classificações baseadas na granulometria tornaram-se universalmente empregadas, ainda que sua utilidade geotécnica seja pequena. A classificação granulométrica de solos (pela textura) pode ser auxiliada pelo diagrama triangular de Feret, desde que mencionada a versão (ou origem) do diagrama. Existem outras classificações: geológicas, geotécnicas, pedológicas (ALMEIDA, G.C. 2005).
Os métodos normalmente utilizados na determinação dos teores de argila, silte e areia no peneiramento fino baseiam-se na velocidade de sedimentação das partículas que compõem o solo quando suspensas em água após dispersão química e física (Embrapa, 1997). Este método foi desenvolvido por Bouyoucos e Casagrande. Esta sedimentação é baseada na “Lei de Stockes” segundo a qual partículas num meio aquoso depositam-se com velocidades proporcionais aos seus diâmetros (ALMEIDA, G.C. 2005).
Um dos problemas encontrados no ensaio granulométrico convencional é o tempo de execução deste ensaio. Para solos formados por partículas de diâmetros muito variáveis, tanto o peneiramento quanto a sedimentação podem demandar dias de trabalho. Alguns trabalhos recentes mostram que, com o uso de imagens digitais (Fernlund et al. 2007, Al-Thyabat et al. 2007), esse procedimento pode ser realizado em apenas alguns minutos. No entanto por meio deste método, é necessário capturar a imagem da cena por sistemas ópticos que transformem a informação luminosa em um dado digital, possibilitando desta forma o seu processamento em computador. Essa captura deve ser realizada sob condições controladas, de maneira a poder recuperar as informações geométricas com certa precisão (Martins, I. C., Frery, A. C., & Ramos, V. C.).
1.1 OBJETIVO
Caracterizar a textura do solo, baseada nos teores de areia, silte e argila;
Proceder a realização do ensaio de granulometria através do peneiramento e sedimentação com a finalidade de obter a curva granulométrica do solo;
Determinar as características físicas através de sua distribuição granulométrica.
2. DESCRIÇÃO DA ATIVIDADE PRÁTICA 
2.1 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
Materiais:
Amostra de solo;
Defloculante;
Água.
Equipamentos:
Balança;
Almofariz;
Peneiras (10,30,40,50,100,200);
Agitador de Peneira;
Proveta graduada de 1000ml; 
Densímetro graduado de bulbo simétrico;
Termômetro.
2.2 MÉTODOS
	O procedimento experimental para o ensaio de granulometria divide-se em três partes que são:
Peneiramento Grosso (material retido na peneira #10):
- Lava-se o material na peneira #10 (2,0mm), em seguida coloca-o na estufa;
- Peneira-se o material seco, mecanicamente ou manualmente, até a peneira #10 (Figura 1); 
- Pesa-se a fração retida em cada peneira; 
Peneiramento Fino (material que passa na peneira #10):
- Lava-se o material na peneira #200 (0,075mm), em seguida coloca-o na estufa;
- Passa-se o material seco nas peneiras de aberturas menores que a #10; 
- Pesa-se a fração retida em cada peneira; 
Sedimentação:
- Coloca-se a massa em “banho” (6 a 24 horas) com defloculante (NaOH);
- Agita-se a mistura no dispersor elétrico (shake) por 15 minutos; 
- Transfere-se a mistura para a proveta graduada, completando com água destilada até 1000 ml e realiza-se o balanceamento; 
-Efetua-se leituras do densímetro nos instantes de 30s, 1min, 2min, 4min, 8min, 15min, 30min,1h, 2h, 4h, 8h e 24h.
Figura 1 – Solo 4 no agitador de peneiras
Fonte: Autores, 2018
2.3 EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO
EPI’s utilizados, para realização dos ensaios:
• Jaleco: Proteger a pele e as roupas durante os ensaios laboratoriais;
• Calça Comprida: Proteger as pernas;
• Bota ou tênis: Proteger os pés dos estudantes.
2.4 CÁLCULOS
Terminada a realização do ensaio, foi realizado os cálculos, através das seguintes equações:
Coeficiente de uniformidade (Cu): 
Onde:
Cu= Coeficiente de Uniformidade;
D60= diâmetro tal que 60% da massa de solo tem diâmetro menor que este diâmetro;
D10= diâmetro tal que o peso correspondente a partículas menores que este e 10% do peso total da amostra.
Sendo:
Cu < 5 – Solo uniforme;			
5 < Cu < 15 Solo medianamente uniforme; 
Cu > 15 Solo desuniforme.
Coeficiente de Curvatura (Cc):
Onde:
Cc= Coeficiente de curvatura;
D30= diâmetro tal que 30% das partículas do solo tem diâmetros menores que ele;
D60= diâmetro tal que 60% da massa de solo tem diâmetro menor que este diâmetro;
D10= diâmetro tal que o peso correspondente a partículas menores que este e 10% do peso total da amostra.
Sendo:
1 < Cc < 3 – Solo bem graduado;
Quando o Cc é < 1 – Curva descontínua;
Cc < 1 ou Cc > 3 – Solo mal graduado.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Tabela 1- Resultados do peneiramento do solo #4
	Mu #10 (g)
	500
	-
	Mu #4 (g):
	500
	Ms #10 (g)
	500
	-
	Ms #4 (g):
	500
	-
	Mat. Retido
	Mat. Passante
	(%)
	Mat. Retido
	Nº da peneira
	(g)
	(g)
	Passante
	(%)
	10
	2g
	508g
	99,6%
	0,4%
	30
	134g
	374g
	73,3%
	26,7%
	40
	50g
	324g
	63,5%
	36,5%
	50
	40g
	284g
	55,6%
	44,4%
	100
	106g
	178g
	34,9%
	65,1%
	200
	90g
	88g
	17,2%
	82,8%
	Fundo
	88g
	10g
	-
	-
	TOTAIS
	-
	-
	0%
	100%
Fonte: Autores, 2018.
Tabela 2 – Distribuição Granulométrica através da sedimentação do solo 4
Fonte: Beck, 2018.
Tabela 3 – Resultado Coeficiente de Curvatura e Uniformidade
	Coeficiente de Curvatura (Cc)
	0,142
	Coeficiente de Uniformidade (Cu)
	0,057
Fonte: Autores, 2018.
O Coeficiente de curvatura irá nos fornece a ideia do formato da curva permitindo detectar descontinuidades no conjunto. Já o coeficiente de uniformidade fornece a ideia da variedade das dimensões que as partículas do solo possuirão.
Os coeficientes de curvatura obtido foi < 1 o que nos mostra que o solo possivelmente apresenta falta de grãos ou partículas de determinado diâmetro.
	Já o coeficiente de uniformidade foi < 1 o que nos dá um solo uniforme.
Tabela 4 – Composição das partículas do solo 4
	Argila
	26,63%
	Silte
	62,64%
	Areia fina
	5,95%
	Areia média
	4,79%
Fonte: Beck, 2018.
Utilizando os valores obtidos no resultado da composição das partículas do solo, através do diagrama triangular de Feret foi encontrado que o solo seria Argila lemo siltosa um tipo de solo que segundo DAL-BERTI et al. (2016) apresenta como principal característicaa compressibilidade e plasticidade.
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O coeficiente de curvatura obtido no resultado nos mostra um solo que possivelmente tenha falta de grãos ou partículas de determinado diâmetro, significando uma distribuição não muito recomendada no tamanho das partículas, onde o ideal seria valores entre < 1 e < 3 que significaria em uma distribuição proporcional do tamanho das partículas de forma que os espaços deixados pelas partículas maiores sejam ocupados pelas partículas menores o que confere ao solo, em geral, melhor comportamento sob o ponto de vista da engenharia.
No que diz respeito a análise do tamanho de partículas da amostra, o solo em questão foi classificado com base no diagrama triangular de Feret como argila lemo siltosa onde segundo Caputo (1988), os solos argilosos apresentam como principal característica a compressibilidade e plasticidade. Tais características classificariam o solo 4 como o mais adequado para o uso na engenharia, já que a sua alta plasticidade facilitaria o processo de compactação do solo.
5. REFERÊNCIAS
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7181: Solo – Análise granulométrica – método de ensaio. Rio de Janeiro, 1984.
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6457: Amostras de solo – Preparação para ensaios de compactação e caracterização. Rio de Janeiro, 1986.
LONG, R. M.; et al. ANÁLISE GEOESTATÍSTICA DA GRANULOMETRIA DO SOLO COMO SUPORTE NA MONTAGEM DE BIBLIOTECA ESPECTRAL EM ÁREA DE PASTAGEM. Departamento de solos e nutrição de plantas, 2013.
EMBRAPA. Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solos. Manual de métodos de análise do solo. 2.ed. Rio de Janeiro, 1997.
ALMEIDA, G.C. (2005). Caracterização Física e Classificação dos Solos. (On-line). http://ufrrj.br/institutos/it/deng/rosane/downloads/material%20de%20apoio/APOSTILA_SOLOS.pdf
PAULA, R. (2000). GRANULOMETRIA DO SOLO. (On-line). https://www.passeidireto.com/arquivo/20655725/1---granulometria-do-solo.
Martins, I. C., Frery, A. C., & Ramos, V. C. L. Ensaio Granulométrico de Solos através do Processamento e Análise de Imagens Digitais.
Fernlund, J. M. R., Zimmerman, R. W., & Kragic, D. (2007). Influence of volume/mass on grain-size curves and conversion of image-analysis size to sieve size. Engineering Geology, 90(3-4):124–137.
Al-Thyabat, S., Miles, N. J., & Koh, T. S. (2007). Estimation of the size distribution of particles moving on a conveyor belt. Minerals Engineering, 20(1):72–83.
DAL-BERTI, WANESSA SUELEN et al. CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DE PERFIL DE SOLO LOCALIZADO EM CANTEIRO DE OBRAS NO MUNICIPIO DE FRANCISCO BELTRÃO ESTADO DO PARANÁ. 1. 2016.
CAPUTO, H.P. Mecânica dos solos e suas aplicações: Fundamentos. 6.ed. Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos, 1988. v.1